Catalogo dei Corsi di studio

L'insegnamento di “Scienza delle Costruzioni”, impartito al 2° anno del corso di laurea in Ingegneria clinica, ha come scopo l’apprendimento della capacità di analizzare il comportamento meccanico di travi elastiche ad asse rettilineo, di verificare la resistenza di sezioni aperte sottili soggette a forze assiale e trasversale eccentriche, e di valutare lo stato di spostamento globale, di deformazione e sforzo locali, ai fini delle verifiche di funzionalità e resistenza. E' propedeutico al corso di "Resistenza dei Biomateriali" per il Corso di Laurea magistrale in Ingegneria biomedica, dove trova la sua naturale applicazione al comportamento meccanico dei tessuti biologici e dei biomateriali artificiali, delle principali articolazioni ossee del corpo umano ed alla analisi strutturale delle protesi che sostituiscono tali giunzioni.

Risultati di apprendimento attesi.
Ci si attende che il candidato ingegnere acquisisca la capacità di analizzare il comportamento meccanico di travi elastiche ad asse rettilineo, di verificare la resistenza di sezioni aperte sottili soggette a forze assiale e trasversale eccentriche, e di valutare lo stato di spostamento globale, di deformazione e sforzo locali, ai fini delle verifiche di funzionalità e resistenza.

Programma

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (Prof. Ugo Andreaus)
1. La trave (20 ore)
1. Trave a supporto rettilineo in ambiente bidimensionale.
2. Caratterizzazione cinematica e dinamica dei vincoli.
3. Equazioni dinamiche globali. Classificazione dinamica della trave. Calcolo delle reazioni vincolari.
4. Equazioni dinamiche locali. Analisi delle azioni interne di contatto. Tracciamento dei diagrammi.
5. Modello cinematico di trave estensibile e flessibile.
6. Risposta termica ed elastica lineare del materiale.
7. Il Metodo degli Spostamenti per la soluzione del problema elastostatico lineare della trave.

2. I solidi tridimensionali (20 ore)
1. Analisi della deformazione.
2. Analisi dello sforzo.
3. Risposta elastica lineare del materiale (modulo di Young, coefficiente di Poisson).
4. Criteri di resistenza (Saint-Venant per i materiali “fragili”, Mises per i materiali “duttili”).

3. Il cilindro (prisma) di Saint-Venant (20 ore)
1. Assunzioni di Clebsch. Principio di Saint-Venant.
2. Forza normale centrata agente su sezioni rette di forma qualunque.
3. Momento flettente uniforme agente su sezioni rette di forma qualunque (Navier).
4. Momento torcente uniforme agente su sezioni “sottili” (i) biconnesse (Bredt), (ii) rettangolari, (iii) composte.
5. Momento flettente lineare e forza tagliante uniforme agenti su sezioni zeroconnesse (Jourawski); centro di taglio.
6. Stati composti di sforzo. Verifiche di resistenza con i criteri di cui al punto 2.4.
7. Limiti d’applicabilità dei risultati di Saint-Venant.

Testi adottati

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (Prof. Ugo Andreaus)
U. Andreaus: "SCIENZA DELLE COSTRUZIONI. Teoria, Applicazioni, Esercizi e Complementi", Editrice Esculapio, Bologna, 2020.

Prerequisiti

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (Prof. Ugo Andreaus) Analisi matematica: Limiti, derivate, integrali. Fisica: meccanica del corpo rigido, teoria dell'elasticità.

Modalità di svolgimento

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (Prof. Ugo Andreaus) Esame scritto: Redazione di una relazione tecnica finalizzata alla verifica di resistenza di un sistema di travi. Esame orale: Domanda di teoria vertente sulle dimostrazioni svolte a lezione.

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria.

Modalità di valutazione

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (Prof. Ugo Andreaus)
Prova scritta (max 3.5 ore)
Prova orale (max 0.5 ore)

Data inizio prenotazione	Data fine prenotazione	Data appello
23/12/2023	11/01/2024	16/01/2024
01/02/2024	15/02/2024	20/02/2024
01/04/2024	11/04/2024	17/04/2024
01/06/2024	13/06/2024	18/06/2024